Ca și încălzirea, furnizarea de apă caldă este una dintre acele „facilități” fără de care însăși noțiunea de casă confortabilă este de neconceput. În casele de oraș multifamiliale, acesta este perceput ca o necesitate. Eroul unei cunoscute anecdote s-ar putea să se fi scăldat vara într-un râu, iar la întrebarea „Și iarna??”Răspunsul la întrebarea „Cât de mult din această iarnă este un pic prea mult?!”. Pentru un locuitor din mediul urban, este inconfortabil chiar și faptul că trebuie să oprească alimentarea centralizată cu apă caldă pentru câteva săptămâni în timpul verii pentru a evita întreținerea. Există mai multe căi de ieșire. Puteți vizita pe cineva pentru o baie sau cumpăra un mic boiler sau, dacă puteți, puteți merge la țară, la casa de la țară. Cu toate acestea, încălzitorul de apă este cu siguranță util și aici.
Cei care locuiesc permanent în mediul rural trebuie să se ocupe de problemele legate de apă caldă și încălzire în mod individual în fiecare casă. Uneori, ambele sarcini pot fi rezolvate prin instalarea unui cazan comun, dar uneori este mai practic să le „separați”. În orașele și satele mai mici, există, de asemenea, opțiunea de încălzire centralizată și de alimentare individuală cu apă caldă.
În general, putem spune că un încălzitor de apă este un dispozitiv care poate fi util oricui, de la locuitorii orașului până la proprietarul unei case individuale confortabile.
Aproape toate încălzitoarele de apă moderne funcționează fie pe bază de electricitate, fie pe bază de gaz Alte opțiuni, cum ar fi cazanele pe lemn sau pe cărbune, pot fi clasificate ca fiind exotice.
Încălzitoare de apă electrice
Încălzirea electrică este cel mai simplu mod de a încălzi apa – pentru ușurința de instalare. Și, așa cum se întâmplă adesea, cel mai scump. Cu toate acestea, avantajele sistemelor electrice de încălzire a apei depășesc dezavantajele și, în multe cazuri, este mai convenabil să le folosiți. Principalele avantaje sunt dimensiunea compactă și costul redus al aparatelor. Acestea sunt împărțite în două tipuri – instantanee și de stocare.
Încălzitoare electrice instantanee de apă. Designul unor astfel de modele este simplu: unitatea de încălzire unul sau mai multe elemente de încălzire într-un bulb sau într-o carcasă din plastic fluorat rezistent la căldură în care sunt instalate elemente de încălzire din sârmă neizolată , dispozitive de control și de siguranță. Din punct de vedere al caracteristicilor, acestea pot fi împărțite în sisteme nepresurizate și presurizate.
Primul care oprește apa este instalat la intrarea apei reci. Aceste modele sunt utilizate în principal la un singur punct de utilizare. Puterea lor este relativ scăzută și multe dintre ele sunt furnizate cu un cap de duș sau un robinet.
Pentru uz casnic, aceste modele sunt utilizate în casele de vacanță sau atunci când alimentarea centralizată cu apă caldă menajeră este oprită. Alternativ, acestea sunt potrivite pentru furnizarea de apă caldă în încăperi individuale de exemplu, lavoare și dușuri în întreprinderi, de exemplu, atunci când nu are sens să se instaleze o conductă separată pentru apă caldă și căldură.
Modelele de înaltă presiune sunt concepute pentru conectarea permanentă la rețeaua obișnuită de alimentare cu apă sub presiune. Acestea sunt, de obicei, încălzitoare mai mari care pot alimenta mai multe puncte de extracție în același timp sau un curent comparabil cu cel al unei alimentări centralizate de apă caldă menajeră, de exemplu, într-un oraș. În principiu, un aparat de spălat sub presiune poate fi utilizat fără presiune, dar nu și invers: capacitatea lor internă nu este proiectată pentru presiune ridicată.
Încălzitoarele electrice de apă sunt împărțite în dispozitive de control mecanice hidraulice și electronice. Comutator „mecanic” pe elementele de încălzire de obicei, toate împreună pe baza modificării poziției diafragmei, care are un actuator mecanic pe blocul de contact.
Circuitele electronice de control mai sofisticate pornesc elementele de încălzire treptat, în funcție de debitul de apă, de temperatură și de presiune. Acest lucru duce la economii de energie și de apă și la o temperatură stabilă a apei de ieșire. Aceste modele sunt mult mai scumpe. Acestea sunt, de obicei, aparate mari cu mai multe prize.
Panoul de control al încălzitorului poate fi mecanic cu o conexiune directă la o unitate de control al puterii sau al debitului sau electronic cu butoane tactile și un afișaj . Dar și aici este la fel: mecanica este mai ieftină, iar electronica oferă mai multe posibilități.
Avantajele și dezavantajele unităților „flow-through”
Principalele avantaje ale încălzitoarelor de apă electrice sunt dimensiunile mici și greutatea redusă, ceea ce le face ușor de instalat. De asemenea, acestea sunt convenabile dacă punctul de extracție a apei este utilizat doar ocazional.
Energia este consumată doar în momentul în care apa trece prin încălzitor. Practic, tot ceea ce este încălzit este consumat imediat volumul lichidului nefolosit în conductele încălzitorului sub presiune este mic, iar pierderile de căldură de toate tipurile sunt, de asemenea, neglijabil de mici .
Principala limitare în aplicarea lor se referă la consumul de energie electrică. Astfel de modele în sine sunt disponibile în capacități de la 2,5 la 8-10 kW în conexiune monofazată și până la 30 kW – în trifazat, dar este de obicei dificil de a obține o astfel de putere în condiții normale de uz casnic.
Este puțin probabil ca instalația electrică din locuința dumneavoastră să aibă o capacitate mai mare de 5 sau 6 kW chiar mai puțin în casele mai vechi , iar acest lucru nu este în mod clar suficient pentru a încălzi imediat o cantitate mare de apă.
Așadar, înainte de a selecta încălzitorul, trebuie să verificați puterea maximă disponibilă pentru aplicația dvs. Cel mai simplu mod de a afla este să contactați furnizorul de energie electrică. Cel mai probabil va trebui să înlocuiți sau să instalați un cablu nou până la punctul în care este instalat încălzitorul.
A doua problemă este de obicei legată de aceeași ieșire sau, mai exact, de diferența dintre temperaturile din amonte și din aval. Apa rece care provine din sistemul de alimentare cu apă are o temperatură diferită iarna și vara, iar diferența poate ajunge cu ușurință la 10-15 °C. Acest lucru înseamnă că un încălzitor care funcționează bine vara poate „ceda” pur și simplu iarna.
Multe companii dau o capacitate aproximativă de apă caldă în l/min în descrierile lor succinte, dar pentru o selecție mai precisă trebuie să luați în considerare și valoarea At delta te în datele încălzitorului poate fi scrisă fie cu majusculă AT , fie cu literă mică , t. e. Diferența de temperatură declarată la intrare și la ieșire. Această valoare este, de obicei, ușor de găsit în documentația dispozitivului, dar poate fi calculată și din puterea încălzitorului și din consumul de apă.
De exemplu, pentru a încălzi 100 de litri de apă la 30 de grade într-o oră, avem nevoie de un boiler cu element de încălzire cu o capacitate de puțin peste 3,5 kilowați nu ținem cont de pierderile de căldură și, în plus, considerăm că tensiunea din rețea corespunde celei declarate . Dependența este aproape liniară; vă puteți „juca” cu orice parametru.
De exemplu, acestea generează aproximativ 1,6 litri de apă încălzită de la 5 °C la 33 °C pe minut condiții de iarnă . Pentru a pune direct, nu este dens, dar dacă doriți să vă încălziți cu 10 grade de exemplu, de la 20 la 30 ° C, așa cum se întâmplă foarte mult în timpul verii – este deja 5 l min.
Este destul de clar că în timpul verii un duș cu un astfel de încălzitor poate fi luat, dar în timpul iernii – cu greu, trebuie să schimbați ceva, cel mai probabil, pentru a crește puterea. Prin urmare, încălzitoarele electrice instantanee de mici dimensiuni până la 6-8 kW sunt potrivite în primul rând pentru utilizarea pe timp de vară. Modelele cu putere mai mare sunt, de asemenea, potrivite pentru funcționarea circulară și pentru funcționarea simultană a mai multor prize.
Încălzitoare electrice de apă cu acumulare
Acestea pot furniza o cantitate suficient de mare de apă caldă pe unitate de timp, spre deosebire de unitățile cu debit continuu.
Modelele de uz casnic nu necesită cabluri speciale – acestea sunt destul de capabile să funcționeze de la priza electrică obișnuită, doar unele dintre ele pot dacă se dorește să se conecteze la o rețea trifazată, ceea ce face posibilă utilizarea unei puteri mai mari și, prin urmare, mai rapidă pentru a încălzi apa. Cu toate acestea, aparatele cu aceste opțiuni sunt mai scumpe.
Pentru a conecta un cilindru de stocare monofazat, cerințele sunt minime. De asemenea, acestea pot fi utilizate cu un sistem de distribuție relativ „moale”. Apa din cilindru este încălzită pentru o perioadă de timp și poate fi consumată la nevoie.
Capacitatea cilindrică a încălzitoarelor de apă cu acumulare variază de la 5 litri la 500 de litri și peste .
Cel mai comun tip este un rezervor cu un volum cuprins între 30 și 200 de litri. O capacitate mai mică nu ar fi suficientă pentru o utilizare continuă dar ar fi suficientă, de exemplu, pentru chiuveta de bucătărie ; o capacitate mai mare ar fi prea mare pentru uz casnic.
Cele mai multe modele sunt montate pe perete; numai încălzitoarele „grele” sunt montate pe podea. Încălzitoarele de perete diferă prin modul în care sunt instalate: orizontal sau vertical – deși unele modele permit ambele tipuri de instalare.
La fel ca și încălzitoarele electrice cu flux, încălzitoarele cu acumulare pot fi și nepresurizate, adică.e. Tipuri de tip deschis și tipuri sub presiune care pot fi integrate într-un sistem sub presiune.
O intrare de apă rece face ca apa caldă din rezervor să fie deplasată de apa rece care curge în el și este apoi drenată printr-un robinet mixer din oțel inoxidabil. Aceste modele sunt potrivite pentru un singur robinet și au, de obicei, un volum mic al rezervorului. Cele mai populare încălzitoare de apă de tip închis sunt, de asemenea, potrivite pentru apă caldă menajeră în mai multe locații.
Materiale
Materialul cel mai frecvent utilizat pentru rezervorul intern este oțelul cu un strat de email sau argilă vitrificată . Emailul protejează rezervorul intern din oțel împotriva coroziunii. Deoarece rezervoarele sunt supuse la sarcini termice ridicate, smalțul trebuie să fie suficient de flexibil și să aibă un coeficient de dilatare termică similar ideal același cu cel al materialului rezervorului pentru a preveni fisurarea.
Producătorii pot folosi diferite emailuri și le pot aplica prin diferite metode. Puțin mai rar, rezervoarele sunt, de asemenea, fabricate din oțel inoxidabil, uneori cu un strat protector suplimentar. Chiar mai puțin frecvente, în încălzitoarele de apă de volum mic, sunt cele din cupru sau plastic.
Desigur, materialul rezervorului trebuie să fie inert din punct de vedere chimic, pentru a nu „strica apa”. Atât acoperirea cu email, cât și oțelul inoxidabil „de calitate alimentară” îndeplinesc aceste cerințe, dar există nuanțe.
În cazul aparatelor cu rezervor emailat, în timp pot apărea pete și defecte ale stratului de email. În ciuda acestui fapt, încălzitorul va dura foarte mult timp. Dar, în acest scop, este necesar să se verifice și să se schimbe în timp util un anod de magneziu de protecție, care se află în fiecare încălzitor de apă emailat și care neutralizează procesul de coroziune oxidare prin impunerea curentului opus.
Surplusul de electroni rezultat tensiunea catodică în zona deteriorată modifică diferența de potențial dintre anod și catod rezervor și provoacă coroziunea. Anodul care eliberează electricitatea este conectat la rezervorul interior din oțel. Acest curent anodic care trece de la anod la zona defectă va preveni coroziunea în zona defectă datorită degradării materialului mai activ Mg .
Cu oțel inoxidabil, scurgerile apar de obicei la cusăturile de sudură. Sudarea modifică compoziția oțelului inoxidabil la îmbinările sudate și reduce rezistența la coroziune. Și pentru a evalua vizual starea rezervorului din oțel inoxidabil este puțin probabilă.
Este imposibil să se stabilească calitatea oțelului inoxidabil utilizat în rezervor fără o analiză specială. Modelele ieftine pot economisi bani prin ieftinirea materialului, perturbând și simplificând procesul de sudare. Rezervorul este încă „invizibil”, astfel încât un producător fără scrupule este gata să economisească pe acest lucru.
Între timp, calitatea oțelului inoxidabil determină durata de viață a întregului cilindru: repararea acestuia în cazul unei scurgeri este inutilă. Mulți producători de top oferă o garanție de 5-10 ani pentru rezervoare alte componente ale încălzitorului au o garanție mai mică .
Elementele de încălzire sunt de obicei furnizate de elemente de încălzire de diferite forme, uneori închise într-un bec emailat special pentru a reduce flăcările goale. Numărul lor obișnuit este de unul sau doi.
Un element de încălzire este utilizat pentru funcționarea normală economică , iar un al doilea element este utilizat dacă este necesară o încălzire mai rapidă. Dacă folosiți două puteri diferite, puteți avea trei trepte de încălzire.
Anodul menționat mai sus este, de asemenea, plasat în interiorul rezervorului. Pentru a preveni trecerea curentului anodic prin părți ale rezervorului, cum ar fi elementul de încălzire și schimbătorul de căldură, acestea din urmă sunt prevăzute cu izolatori.
De asemenea, pentru a preveni irosirea anodului, există o soluție tehnică care echilibrează această protecție: rezistența de compensare. Această rezistență echilibrează potențialele și permite anodului de magneziu să protejeze doar interiorul rezervorului
Anodul trebuie schimbat din când în când. Cât de des – depinde de mărimea masa anodului, de duritatea apei și de intensitatea utilizării. Se recomandă să verificați starea încălzitorului și a pereților acestuia o dată pe an. „Anod activ”, care necesită o sursă de alimentare, dar nu este consumabil; pentru modelele casnice este utilizat, dar rar.
Elementele de încălzire, anodul, senzorul de termostat sunt de obicei montate pe flanșa generală care este fixată în partea de jos a rezervorului la o versiune verticală . Tubul de livrare este scurt. Admisia aspiră apa încălzită de sus. În versiunea orizontală, conducta de admisie a aerului este îndoită astfel încât capătul conductei să se afle în apropierea părții superioare a rezervorului. În cazul în care sunt acceptate ambele opțiuni de instalare, capătul tubului este introdus „în colț”.
Încălzitoarele cu panou plat au două rezervoare conectate prin mai multe conducte orizontale de revărsare. Apa este pompată în jos din primul rezervor și extrasă din cel de-al doilea rezervor din partea superioară.
Cu un debit mare în comparație cu volumul rezervorului, apa rece care intră se amestecă mai uniform cu apa caldă rămasă.
Între rezervorul interior și carcasă se află un strat de izolație termică – spumă poliuretanică, care umple tot spațiul dintre rezervorul interior și carcasa exterioară a încălzitorului de apă.
Un strat cu o grosime de câțiva centimetri este în principiu suficient pentru a reține căldura pentru o perioadă lungă de timp.
Carcasele încălzitorului sunt de obicei fabricate din oțel acoperit cu pulbere. În unele cazuri, unitățile sunt fabricate din oțel inoxidabil. Forma secțiunii transversale a carcasei poate fi pătrată, dreaptă, din carbon sau circulară.
Ce este înăuntru?
Toate încălzitoarele de apă caldă sunt compuse dintr-un termostat, un limitator de temperatură și o componentă externă – o componentă de siguranță, uneori un termometru analogic suplimentar din motive estetice mai degrabă decât practice și, desigur, panoul de control. Un model simplu are un comutator și un regulator de temperatură pe panoul frontal – și chiar și acest lucru este suficient pentru funcționare. Modelele mai elaborate au un panou de control cu ecran tactil cu afișaj LCD sau LED pentru controlul complet al tuturor modurilor de funcționare. Iată doar câteva dintre ele:
– setarea temperaturii necesare. Unele modele au o precizie de 1 °C;
– încălzire rapidă la putere maximă prin apăsarea unui buton;
– Pot fi setate diferite programe de încălzire, inclusiv un temporizator, ziua sau noaptea;
– Temperatura apei este redusă atunci când nu este utilizată pentru o perioadă lungă de timp, pentru a economisi energie și resurse;
– asigură încălzirea periodică la o temperatură ridicată în scopul dezinfecției;
– modul de limitare a temperaturii la unitatea de încălzire în intervalul 40-60 „Q
– modul de blocare pentru copii
Există diverse alte moduri disponibile de la diferiți producători. Unele încălzitoare pot fi acționate prin telecomandă sau chiar de la distanță. Fiecare dintre aceste funcții poate îmbunătăți în mod direct sau indirect confortul de funcționare; cele mai multe dintre ele pot reduce, de asemenea, consumul de energie desigur, acest lucru nu se referă la funcționarea cu încălzire minimă . În prezent, „evoluția” încălzitoarelor de apă este în principal în această direcție: soluții tehnice competitive fundamental noi pentru „partea mecanică” nu pot fi inventate, dar potențialul electronicii este suficient de mare.
Still: curgere sau stocare?
Pentru început, merită să ne amintim că ambele tipuri de încălzitoare utilizează aceeași cantitate de energie electrică pentru a încălzi aceeași cantitate de apă. Doar versiunile de tip flow-through vor avea nevoie de o cantitate mare deodată, iar versiunile de stocare vor avea nevoie de ea treptat. „Dezavantajele încălzitoarelor cu acumulare sunt prețul mai mare, dimensiunile mai mari, imposibilitatea de a obține rapid apă caldă trebuie să aștepți până se încălzește .
Pierderile de căldură ale încălzitorului cu acumulare sunt mai mari și va trebui să vă împăcați cu faptul că apa încălzită se va răci fără scop în rezervor dacă nu o folosiți prea mult. Un mic avertisment: atunci când se utilizează contoare cu mai multe tarife, încălzitorul de apă cu stocare cu un temporizator încorporat poate fi setat să încălzească apa pe timp de noapte, iar costul încălzirii va fi redus semnificativ.
Aceasta este, de fapt, principala diferență operațională: modelul cu trecere prin flux este mai bun pentru utilizare ocazională dacă instalația electrică permite acest lucru . Mai convenabil și mai ieftin pentru rezidenții permanenți. Iar capacitatea și volumul rezervorului ar trebui să fie selectate în funcție de nevoile proprii.
Încălzitoare de apă pe gaz
Ca și în cazul celor electrice, acestea pot fi instantanee sau cu stocare, dar în ambele cazuri sunt integrate în sistemul obișnuit de apă caldă și căldură, adică. e. sunt presurizate. Nu vom intra în prea multe detalii de proiectare a acestor încălzitoare. Acestea nu sunt foarte diferite de cazanele utilizate pentru încălzirea spațiilor.
Majoritatea încălzitoarelor de apă pe gaz de pe piață sunt echipate cu o cameră de ardere deschisă și sunt „tradiționale” convecție . Motivul.
Cea mai mare parte a pieței potențiale pentru astfel de încălzitoare este reprezentată de casele cu încălzire centrală, cu alimentare cu gaz, fără sistem general de apă caldă și cu un coș de fum funcțional.
De fapt, noul aparat înlocuiește aparatele pe gaz care erau instalate anterior cu camera de ardere deschisă. În general, nu prea are rost să se facă modificări de putere și nu prea există loc pentru a instala un rezervor de stocare.
Desigur, acest lucru nu înseamnă că nu sunt disponibile modele cu o cameră de ardere închisă sau rezervoare de stocare. Pur și simplu sunt mult mai puține. În ceea ce privește cazanele cu condensare, este puțin probabil ca utilizarea lor doar pentru apă caldă menajeră să fie rentabilă – prea scumpe. Astfel de încălzitoare sunt disponibile, dar sunt destinate utilizării industriale.
Încălzitoare de apă instantanee pe gaz
Gama obișnuită de putere maximă în sectorul casnic este cuprinsă între 15 și 30 kW. Acest lucru este suficient pentru mai multe puncte de apă, și anume.e. Aceste modele acoperă nevoile unui apartament sau ale unei case mici cu o marjă largă.
Aceste încălzitoare sunt, de obicei, clasificate în primul rând în funcție de modul în care este înrădăcinat. Cel mai simplu este cu aprindere piezoelectrică de la un buton.
Încălzitoare electrice ușor mai scumpe, dar mai convenabile. Funcționează automat; sursa de alimentare este de obicei o pereche de baterii. Există, de asemenea, motoare fără baterii: acestea au un mic generator hidroelectric care generează energia electrică necesară folosind energia fluxului de apă.
Este demn de remarcat faptul că toate aceste trei tipuri de încălzitoare cu cameră de ardere deschisă sunt independente din punct de vedere energetic una față de cealaltă. Modelele cu cameră închisă cu ventilator integrat vor necesita o conexiune de alimentare de la rețeaua electrică.
Încălzitoare de apă cu gaz de acumulare
Ca de obicei, cel mai important parametru al acestora este volumul rezervorului, care poate fi de 50-300 de litri; modelele mici au, de obicei, o instalație montată pe perete, iar cele mai mari, bineînțeles, una montată pe podea. Puterea termică maximă este cuprinsă între 5-10 kW.
În timp ce încălzitoarele cu flux sunt utilizate în principal în apartamente, încălzitoarele instantanee au mai mult sens în casele individuale, în mediul rural.
Popularitatea lor relativ scăzută poate fi explicată prin faptul că este dificil de găsit o casă de țară, în care încălzirea și apa caldă trebuie să fie implementate separat. Este mai ușor de organizat un sistem combinat cu un singur cazan. Deși există multe variante, iar în mediul rural există uneori case cu sistem de încălzire centralizat. Sau, alternativ, dacă punctele de extracție sunt departe de casa cazanului, poate fi mai simplu să se plaseze un astfel de încălzitor mai aproape de acestea.
Avantajele și dezavantajele încălzitoarelor pe gaz și ale celor cu acumulare sunt similare cu cele ale încălzitoarelor electrice, cu excepția, desigur, a faptului că puterea electrică alocată nu reprezintă o problemă.
Cazane combinate
Deși astfel de modele nu sunt prezentate în recenziile din acest număr, ele merită să fie menționate. Astfel de încălzitoare de apă, numite și încălzitoare de apă indirecte, își obțin energia din surse externe. Acestea constau dintr-un rezervor cu serpentine de țevi în interior care transportă agentul termic pentru sistemul de încălzire.
În mod normal, încălzirea principală a apei provine de la un sistem de încălzire fixă, și anume.e. orice tip de cazan sau pompă de căldură. Cele mai multe dintre aceste cazane au, de asemenea, o serpentină de încălzire care se activează atunci când există un debit mare de apă caldă sau când sistemul pornește după o întrerupere.
Există, de asemenea, soluții mai interesante. Avem nevoie de energie pentru a ne încălzi apa, ceea ce înseamnă că trebuie să plătim pentru ea în cele din urmă. Cel mai simplu mod de a economisi bani este să folosiți colectoare solare.
Încălzirea apei de la soare costă cel mai ieftin, costurile aici vor fi doar pentru circulația apei între cazan și colectoare deși în unele scheme și pompa nu este necesară și funcționarea electronicii.
Un panou solar pentru un colector solar cu o suprafață de aproximativ 2 m Încălzitorul solar nu este suficient pentru a furniza cantitatea necesară de apă caldă pentru una sau două persoane într-o gospodărie medie. Restul poate proveni fie de la sistemul de încălzire, fie de la elementul de încălzire. Există multe variante.
Colectorii solari sunt disponibili ca sistem „solo”, neconectat la sistemul de încălzire, și ca sistem de încălzire combinat. Principalul dezavantaj – costul inițial relativ ridicat al acestor sisteme, dar mai târziu se amortizează.
Încălzitor de apă caldă menajeră
Conținutul articolului
Cum funcționează încălzitorul de apă caldă menajeră și care sunt avantajele și dezavantajele acestuia în comparație cu alte sisteme de încălzire a apei?